CN205714038U - 一种全自动车载排管装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种油田油气井钻机用全自动车载排管装置，其包括：拖车、以及安装在拖车上的管柱吊移运装置和拨管装置；其中：拖车为一般的平板式拖车；管柱吊移运装置包括两个抓管装置和两个导轨装置，两个导轨装置对称的设置在拖车的头尾两端，两个抓管装置分别设置在两个导轨装置上并能滑动，抓管装置上设置有机械手，通过机械手进行抓管动作；拨管装置有两个，对称的设置在拖车一侧的两端。其有益效果在于:该全自动车载排管装置采用模块化设计，独立成撬，可实现整体的快速移运，免除现场组装等环节，节约时间，可实现管柱的自动抓取、提升、平移、储运等操作。装置结构紧凑、自动化程度高，可实现无人化作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种油田油气井钻机用全自动车载排管装置，属石油钻采设备技术领域。
背景技术
现代钻机已经向着轻型、高效、自动化方向发展，自动化的设备向高安全性、高效率、低风险以及整体优化的钻井工艺的方向发展，为响应“中国制造2025”和油田装备自动化的发展需求，淘汰传统的人工排管移管的落后作业方式，国际和国内大型石油装备企业竞相研发设计自动化排管移管装置，排管装置用自动化的机械装备代替人工操作，实现了人与钻杆的分离和钻杆的自动化排放，大大节省钻井时间，在自动排管装置上，国内外科研人员做了很多工作，研发了一些应用于传统钻机上的二层台管柱排放装置，在一定程度上降低了井架工人的劳动强度，实现排管自动化作业，但不能运用于车载钻机上，不能满足车载钻机随时搬移、快速响应的要求，管柱的排放制约车载钻机的推广和使用，因此需重新设计发明一套适合车载钻机的排管装置。
发明内容
针对上述的不足和需求，本发明提供了一种全自动车载排管装置。在全面分析了国内现有钻机排管装置的基础上，提出了一种新的全自动车载排管设计方案，该装置独立成撬，与主车配套使用，可以实现对管柱的自动夹持、提升、平移、储运等操作。
本发明是通过以下技术方案来实现上述目的的：
一种全自动车载排管装置，其包括：拖车、以及安装在拖车上的管柱吊移运装置和拨管装置；其中：所述拖车为一般的平板式拖车；所述管柱吊移运装置包括两个抓管装置和两个导轨装置，所述两个导轨装置对称的设置在所述拖车的头尾两端，所述两个抓管装置分别设置在两个导轨装置上并能滑动，所述抓管装置上设置有机械手，通过机械手进行抓管动作；所述拨管装置有两个，对称的设置在所述拖车一侧的两端。
进一步的，所述抓管装置包括竖直设置的悬臂立柱、横置在悬臂立柱上的悬臂梁，所述悬臂立柱的底部设置有运输小车，侧面设置有滚轮和由驱动马达进行驱动的动力齿轮，所述悬臂梁一端设置有机械手收纳装置。
进一步的，所述导轨装置包括一条设置在所述拖车上的小车导轨、竖直设置在所述拖车上的护栏，所述护栏上平行设置有一条侧导轨和一条齿条导轨，所述悬臂立柱底部的运输小车的车轮设置在所述小车导轨中并能自由滑动，所述悬臂立柱侧面的滚轮和动力齿轮分别与所述侧导轨和齿条导轨相配合。
进一步的，所述拨管装置由架体、翻板和支腿组成，所述架体一端通过回转轴安装在所述拖车上，另一端铰接有支腿，所述翻板铰接在所述架体上，且两者之间连接有翻转油缸，通过所述翻转油缸伸缩 改变所述翻板的倾斜角度，所述架体上设置用用于限制所述翻板倾斜范围的角度限位块，所述翻板上还套装有管柱滑移限位滑块，其能够在翻板上进行滑动，所述管柱滑移限位滑块上设置有紧定手轮，通过紧定手轮对所述管柱滑移限位滑块进行固定。
在上述技术方案中，所述机械手收纳装置包括设置在所述悬臂梁内的收纳油缸、与所述悬臂梁铰接的机械手安装块组成，所述收纳油缸通过连杆与所述机械手安装块相连，通过收纳油缸的伸缩动作来驱动机械手安装块的旋转，所述机械手安装块上设置有伸缩油缸，所述伸缩油缸的活塞杆穿过所述机械手安装块与所述机械手连接。
此外，为了自由调节拨管装置的高度，所述拨管装置的支腿内设置有支腿伸缩油缸，所述支腿伸缩油缸的活塞杆连接支脚。
优选的，所述回转轴通过螺钉固定方式固定在所述拖车上，所述回转轴与架体之间安装有轴承。
为了实现有序稳定摆放管柱的目的，在所述拖车上还设置有若干管柱摆放槽架和侧护栏，所述管柱摆放槽架上具有波浪状摆放槽，其两端设置有螺孔，所述侧护栏上等间距的设置有螺孔，管柱摆放在所述管柱摆放槽架的摆放槽中，其两端通过螺栓与所述侧护栏固定，实现管柱稳固的逐层摆放。
本发明与现有技术相比的有益效果在于:该全自动车载排管装置采用模块化设计，独立成撬，可实现整体的快速移运，免除现场组装等环节，节约作业准备时间。装置包括液压马达驱动的悬臂吊车、上下伸缩的机械手、与钻机机械手对接的自动拨管装置，可实现管柱的自动抓取、提升、平移、储运等操作。装置结构紧凑、自动化程度高，可实现无人化作业。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图（运输状态）；
图2为本实用新型的整体结构示意图（工作状态）；
图3为本实用新型的拨管装置结构示意图；
图4为本实用新型的抓管装置的结构示意图；
图5为本实用新型的抓管装置机械手收纳装置的结构示意图；
图6为本实用新型的导轨装置的结构示意图；
图7为实用新型的回转轴的结构示意图；
图8为实用新型的支腿的结构示意图；
图9为实用新型的管柱摆放槽架的结构示意图；
图10为实用新型的侧护栏的结构示意图。
图中，1：拖车、2：拨管装置、201：架体、202：翻板、203：支腿、204：回转轴、205：翻转油缸、206：角度限位块、207：管柱滑移限位滑块、208：紧定手轮、209：支腿伸缩油缸、210：支脚、211：轴承、3：抓管装置、301：机械手、302：悬臂立柱、303：悬臂梁、304：运输小车、305：滚轮、306：动力齿轮、307：机械手收纳装置、308：收纳油缸、309：机械手安装块、310：连杆、311：伸缩油缸、4：导轨装置、401：小车导轨、402：护栏、403：侧导轨、404：齿条导轨、5：管柱摆放槽架、6：侧护栏。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的技术方案，下面通过附图对本发明的具体实施方式进行详细的说明。
如图1至10所示，一种全自动车载排管装置，其包括：拖车1、以及安装在拖车1上的管柱吊移运装置和拨管装置2；其中：拖车1为一般的平板式拖车；管柱吊移运装置包括两个抓管装置3和两个导轨装置4，两个导轨装置4对称的设置在拖车1的头尾两端，两个抓管装置3分别设置在两个导轨装置4上并能滑动，抓管装置3上设置有机械手301，通过机械手301进行抓管动作；拨管装置2有两个，对称的设置在拖车1一侧的两端。
其中的抓管装置3包括竖直设置的悬臂立柱302、横置在悬臂立柱302上的悬臂梁303，悬臂立柱302的底部设置有运输小车304，侧面设置有滚轮305和由驱动马达进行驱动的动力齿轮306，悬臂梁303一端设置有机械手收纳装置307。
导轨装置4包括一条设置在拖车上的小车导轨401、竖直设置在拖车上的护栏402，护栏402上平行设置有一条侧导轨403和一条齿条导轨404，悬臂立柱302底部的运输小车304的车轮设置在小车导轨401中并能自由滑动，悬臂立柱302侧面的滚轮305和动力齿轮306分别与侧导轨403和齿条导轨404相配合。
拨管装置2由架体201、翻板202和支腿203组成，架体201一端通过回转轴204安装在拖车1上，另一端铰接有支腿203，翻板202铰接在架体201上，且两者之间连接有翻转油缸205，通过翻转油缸205伸缩改变翻板202的倾斜角度，架体201上设置用用于限制翻板202倾斜范围的角度限位块206，翻板202上还套装有管柱滑移限位滑块207，其能够在翻板202上进行滑动，管柱滑移限位滑块207上设置有紧定手轮208，通过紧定手轮208对管柱滑移限位滑块207进行固定。
在上述技术方案中，机械手收纳装置307包括设置在悬臂梁303内的收纳油缸308、与悬臂梁303铰接的机械手安装块309组成，收纳油缸308通过连杆310与机械手安装块309相连，通过收纳油缸308的伸缩动作来驱动机械手安装块309的旋转，机械手安装块309上设置有伸缩油缸311，伸缩油缸311的活塞杆穿过机械手安装块309与机械手301连接。
此外，为了自由调节拨管装置2的高度，拨管装置2的支腿203内设置有支腿伸缩油缸209，支腿伸缩油缸209的活塞杆连接支脚210。
回转轴204通过螺钉固定方式固定在拖车1上，回转轴204与架体201之间安装有轴承211。
为了实现有序稳定摆放管柱的目的，在拖车上还设置有若干管柱摆放槽架5和侧护栏6，管柱摆放槽架5上具有波浪状摆放槽，其两端设置有螺孔，侧护栏6上等间距的设置有螺孔，管柱摆放在管柱摆放槽架5的摆放槽中，其两端通过螺栓与侧护栏6固定，实现管柱稳固的逐层摆放。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的车载排管装置且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。
Claims (8)
1.一种全自动车载排管装置，其包括：拖车、以及安装在拖车上的管柱吊移运装置和拨管装置；其特征在于：
所述拖车为一般的平板式拖车；
所述管柱吊移运装置包括两个抓管装置和两个导轨装置，所述两个导轨装置对称的设置在所述拖车的头尾两端，所述两个抓管装置分别设置在两个导轨装置上并能滑动，所述抓管装置上设置有机械手，通过机械手进行抓管动作；
所述拨管装置有两个，对称的设置在所述拖车一侧的两端。
2.根据权利要求1所述的一种全自动车载排管装置，其特征在于：所述抓管装置包括竖直设置的悬臂立柱、横置在悬臂立柱上的悬臂梁，所述悬臂立柱的底部设置有运输小车，侧面设置有滚轮和由驱动马达进行驱动的动力齿轮，所述悬臂梁一端设置有机械手收纳装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种全自动车载排管装置，其特征在于：所述导轨装置包括一条设置在所述拖车上的小车导轨、竖直设置在所述拖车上的护栏，所述护栏上平行设置有一条侧导轨和一条齿条导轨，悬臂立柱底部的运输小车的车轮设置在所述小车导轨中并能自由滑动，悬臂立柱侧面的滚轮和动力齿轮分别与所述侧导轨和齿条导轨相配合。
4.根据权利要求1所述的一种全自动车载排管装置，其特征在于：所述拨管装置由架体、翻板和支腿组成，所述架体一端通过回转轴安装在所述拖车上，另一端铰接有支腿，所述翻板铰接在所述架体上，且两者之间连接有翻转油缸，通过所述翻转油缸伸缩 改变所述翻板的倾斜角度，所述架体上设置用于限制所述翻板倾斜范围的角度限位块，所述翻板上还套装有管柱滑移限位滑块，其能够在翻板上进行滑动，所述管柱滑移限位滑块上设置有紧定手轮，通过紧定手轮对所述管柱滑移限位滑块进行固定。
5.根据权利要求2所述的一种全自动车载排管装置，其特征在于：所述机械手收纳装置包括设置在所述悬臂梁内的收纳油缸、与所述悬臂梁铰接的机械手安装块组成，所述收纳油缸通过连杆与所述机械手安装块相连，通过收纳油缸的伸缩动作来驱动机械手安装块的旋转，所述机械手安装块上设置有伸缩油缸，所述伸缩油缸的活塞杆穿过所述机械手安装块与所述机械手连接。
6.根据权利要求4所述的一种全自动车载排管装置，其特征在于：所述拨管装置的支腿内设置有支腿伸缩油缸，所述支腿伸缩油缸的活塞杆连接支脚。
7.根据权利要求4所述的一种全自动车载排管装置，其特征在于：所述回转轴通过螺钉固定方式固定在所述拖车上，所述回转轴与架体之间安装有轴承。
8.根据权利要求1所述的一种全自动车载排管装置，其特征在于：所述拖车上还设置有若干管柱摆放槽架和侧护栏，所述管柱摆放槽架上具有波浪状摆放槽，其两端设置有螺孔，所述侧护栏上等间距的设置有螺孔，管柱摆放在所述管柱摆放槽架的摆放槽中，其两端通过螺栓与所述侧护栏固定，实现管柱稳固的逐层摆放。
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